Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 3. Высокодисперсные виды кремнезема как эффективные компоненты огнеупорных бетонов


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-1-28-38

Полный текст:




Аннотация

Матричные системы многих видов бесцементных огнеупорных бетонов (БЦОБ) характеризуются определенным содержанием высокодисперсных компонентов кремнеземистого состава ― кремнезолей, наночастиц SiO2 (в ВКВС разного состава), а также дисперсного кремнезема («микросилики», или «микрокремнезема» ― МК). Рассмотрена степень их дисперсности и гидратации (лиофильности), определяемая их удельной поверхностью. Показано, что дисперсионная среда ВКВС, содержащих SiO2 , является относительно концентрированным кремнезолем. Наночастицы SiO2 в ВКВС по своим гидрофильным и коллоидно-химическим характеристикам при сопоставимой дисперсности аналогичны обычным кремнезолям. Преимущество наночастиц SiO2 в ВКВС по сравнению с кремнезолями состоит в том, что они характеризуются полидисперсностью (от 5‒10 до 100 нм) и более чистым химическим составом. Кремнезоли, как правило, содержат 0,2‒0,4 % Na2O. По сравнению с БЦОБ на кремнезольном вяжущем преимущество применения ВКВС в качестве матричной системы керамобетонов состоит в том, что в ней в оптимальном соотношении присутствуют все компоненты ― не только вяжущие в виде наночастиц и микрозаполнитель (как аналог МК) в виде частиц 0,1‒2,0 мкм, но и полидисперсные частицы (1‒100 мкм) корундового или высокоглиноземистого состава.

Об авторе

Ю. Е. Пивинский
ООО НВФ «Керамбет-Огнеупор»
Россия
д. т. н.
Санкт-Петербург


Список литературы

1. Шабанова, Н. А. Химия и технология нанодисперсных оксидов : уч. пособие / Н. А. Шабанова, В. В. Попов, П. Д. Саркисов. ― М. : Академкнига, 2006. ― 309 с.

2. Шабанова, Н. А. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема / Н. А. Шабанова, П. Д. Сар кисов. ― М. : Академкнига, 2004. ― 208 с.

3. Пивинский, Ю. Е. Нанодисперсный кремнезем и некоторые аспекты нанотехнологий в области силикатного материаловедения. Ч. 1 / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2007. ― № 11. ― С. 44‒55. [Pivinskii, Yu. E. Nanodispersеd silica and same aspects nanotechnologies in the field of silicate science. Part 1 / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2007. ― Vol. 48, № 6. ― P. 408‒419.]

4. Пивинский, Ю. Е. Нанодисперсный кремнезем и некоторые аспекты нанотехнологий в области силикатного материаловедения. Ч. 2 / Ю. Е. Пи винский // Новые огнеупоры. ― 2007. ― № 12. ― С. 28‒38. [Pivinskii, Yu. E. Nanodispersed silica and same aspects nanotechnologies in the field of silicate science. Part 2 / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2007. ― Vol. 48, № 6. ― P. 435‒443.]

5. Пивинский, Ю. Е. Нанодисперсный кремнезем и некоторые аспекты нанотехнологий в области силикатного материаловедения. Ч. 3 / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2008. ― № 1. ― С. 32‒43. [Pivinskii, Yu. E. Nanodispersed silica and same aspects nanotechnologies in the field of silicate science. Part 3 / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2008. ― Vol. 49, № 1. ― P. 38‒49.]

6. Пивинский, Ю. Е. Нанодисперсный кремнезем и некоторые аспекты нанотехнологий в области силикатного материаловедения. Ч. 4 / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2008. ― № 2. ― С. 45‒55. [Pivinskii, Yu. E. Nanodispersed silica and same aspects nanotechnologies in the field of silicate science. Part 4 / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2008. ― Vol. 49, № 1. ― P. 67‒77.]

7. Айлер, Р. Химия кремнезема / Р. Айлер ; пер. с англ. Л. Т. Журавлёва ; под ред. В. П. Прянишникова. ― М. : Мир, 1982. ― 416 с.

8. Banerjee, S. Monolithic refractories : a comprehensive handbook. World Scientific / S. Banerjee. ― Westerville, OH, USA : The American Ceramic Society, 1998. ― 311 p.

9. Парк, Д. Бесцементные огнеупорные материалы на коллоидно-кремнеземистой связке / Д. Парк // Новые огнеупоры. ― 2005. ― № 9. ― С. 36‒39.

10. Ismael, M. R. Optimization of the particle size distribution of colloidal silica containing refractory castables / M. R. Ismael, R. Salomao, V. C. Pandolfelli // Interceram. Refractories Manual. ― 2007. ― P. 34‒39.

11. Ismael, M. R. Colloidal silica as a nanostructured binder for refractory castables / M. R. Ismael, R. D. Anjos, R. Salomao, V. C. Pandolfelli // Refract. App. News. ― 2006. ― Vol. 11, № 4. ― P. 16‒20.

12. Ismael, M. R. Thermo-mechanical properties of colloidal silica containing refractory castables / M. R. Ismael, P. Bonadia, V. C. Pandolfelli // Refract. Appl. News. ― 2010. ― Vol. 15, № 1. ― P. 19‒23.

13. Пивинский, Ю. Е. Керамические вяжущие и керамобетоны / Ю. Е. Пивинский. ― М. : Металлургия, 1990. ― 274 с.

14. Пивинский, Ю. Е. Керамические и огнеупорные материалы : избр. тр. Т. 2 / Ю. Е. Пивинский. ― СПб. : Стройиздат СПб., 2003. ― 668 с.

15. Пивинский, Ю. Е. Реология дисперсных систем, ВКВС и керамобетоны. Элементы нанотехнологий в силикатном материаловедении : избр. тр. Т. 3 / Ю. Е. Пивинский. ― СПб. : Политехника, 2012. ― 682 с.

16. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 1. Общие сведения. ВКВС и керамобетоны / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 9. ― C. 14‒24.

17. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 2. Высокоглиноземистые и корундовые керамобетоны / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, Е. М. Гришпун, А. М. Гороховский // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 11. ― С. 39‒48.

18. Пивинский, Ю. Е. Полувековая эпоха развития отечественной кварцевой керамики. Часть 1 / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 3. ― С. 105‒112. [Pivinskii, Yu E. Half-century epoch of domestic quartz ceramiсs development. Part 1 / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 5. ― P. 344‒350.]

19. Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 10. Влияние температуры обжига на свойства материалов, полученных на основе ВКВС смешанного состава: плавленый бокситокорунд, кварцевое стекло, реактивный глинозем / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, А. М. Гороховский, Л. В. Остряков // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 4. ― С. 37‒43. [Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 10. Effect of firing temperature on properties of materials prepared based on mixed composition HCBS from fuzed bauxite-corundum, quartz glass, and reactive alumina / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, A. M. Gorokhovskii, L. V. Ostryakov // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 2. ― Р. 227‒232.]

20. Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 9. Получе ние и свойства смешанных ВКВС состава: плавленый бокситокорунд, кварцевое стекло, реактивный глино зем. Дилатометрические исследования материалов на их основе / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, А. Ю. Колобов // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 2. ― С. 39‒45. [Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 9. Preparation and properties of mixed HCBS composition: fuzed bauxite-corundum, quartz glass, reactive alumina. Dilatometric study of materials based on them / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, A. Yи. Kolobov // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 1. ― Р. 103‒108.]

21. Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 8. Влияние температуры обжига на свойства материалов, полученных на основе смешанных ВКВС состава: боксит, кварцевое стекло, реактивный глинозем / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, А. Ю. Колобов // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 12. ― C. 26‒35. [Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 8. Effect of firing temperature on properties of materials based on mixed HCBS composition bauxite, quartz glass, and reactive alumina / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, A. Yu. Kolobov // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 57, № 6. ― P. 637‒644.]

22. Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 7. О спе кании и вторичном муллитообразовании материалов на основе ВКВС композиционного состава в процессе неизотермического нагрева и изотермического обжига / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 10. ― C. 42‒51. [Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 7. Sintering and secondary mullite formation of material based on composite-composition HCBS during thermal heating and isothermal heating / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 5. ― P. 536‒544.]

23. Алленштейн, И. Огнеупорные материалы. Структура, свойства, испытания : справочник / И. Алленштейн [и др.] ; под ред. Г. Роучка, Х. Вутнау ; пер. с нем. ― М. : Интермет Инжиниринг, 2010. ― 392 с.

24. Пивинский, Ю. Е. Неформованные огнеупоры. В 2 т. T. 1. Общие вопросы технологии / Ю. Е. Пивинский. ― М. : Теплоэнергетик, 2003. ― 448 с.

25. Пивинский, Ю. Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Взаимосвязь структурообразования и упрочнения / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1995. ― № 3. ― C. 2‒8.

26. Peng, Н. Влияние микросилики на свойства корундо-муллитовых саморастекающихся ультранизкоцементных огнеупоров / Н. Peng, J. Li, Myhre // Ре кламная информация фирмы Elkem (Норвегия), 2010.

27. Пивинский, Ю. Е. Высококонцентрированные ке рамические вяжущие суспензии ВКВС и керамобе тоны. Основные этапы развития / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2003. ― № 2. ― С. 28‒39. [Pivinskii, Yu. E. Highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS) and ceramic castables. Stages in research and development / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2003. ― Vol. 44, № 3. ― P. 152‒163.]

28. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика и огнеупоры. Т. I. Теоретические основы и технологические процессы / Ю. Е. Пивинский, Е. И. Суздальцев ; под ред. Ю. Е. Пивинского. ― М. : Теплоэнергетик, 2008. ― 672 с.

29. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика и огнеупоры. Т. II. Материалы, их свойства и области применения / Ю. Е. Пивинский, Е. И. Суздальцев ; под ред. Ю. Е. Пивинского. ― М. : Теплоэнергетик, 2008. ― 464 c.

30. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика, ВКВС и керамобетоны. История создания и развития техноло гий / Ю. Е. Пивинский. ― СПб. : Политехника-принт, 2018. ― 380 с.

31. Пивинский, Ю. Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Коллоидный компонент и вяжущие свойства / Ю. Е. Пивинский, Ф. С. Каплан, С. Г. Семикова, М. А. Трубицын // Огнеупоры. ― 1989. ― № 2. ― C. 13‒18. [Pivinskii, Yu. E. Highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS). Colloidal component and binding properties / Yu. E. Pivinskii, F. S. Kaplan, S. G. Semikova, M. A. Trubitsyn // Refract. ― 1989. ― Vol. 30, № 1. ― P. 76‒81.]

32. Пивинский, Ю. Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Дисперсионная среда, стабилизация и вяжущие свойства / Ю. Е. Пивинский, М. А. Трубицын // Огнеупоры. ― 1987. ― № 12. ― C. 9‒14. [Pivinskii, Yu. E. Highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS). Dispersion medium, stabilization, and binding properties / Yu. E. Pivinskii, M. A. Trubitsyn // Refract. ― 1987. ― Vol. 28, № 11. ― P. 635‒640.]

33. Пивинский, Ю. Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Дисперсный состав и пористость отливки / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1989. ― № 4. ― C. 17‒23. [Pivinskii, Yu. E. Highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS). Dispersion composition and porosity of casting / Yu. E. Pivinskii // Refract. ― 1989. ― Vol. 30, № 3. ― P. 214‒219.]

34. Пивинский, Ю. Е. Теоретические аспекты технологии керамики и огнеупоров : избр. труды. T. 1 / Ю. Е. Пивинский. ― СПб. : Стройиздат СПб., 2003. ― 544 с.

35. Schnieder, J. Влияние добавок на термомеханические свойства огнеупорных бетонов на золь-гель связующем / J. Schnieder, R. Telle, T. Tonnesen // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2013. ― № 1/2. ― С. 85‒89.

36. Ishikawa, M. Refractory castables / M. Ishikawa // Taikabutsu Overseas. ― 1999. ― Vol. 19, № 3. ― P. 7‒13.

37. Пивинский, Ю. Е. Получение и свойства вяжущих высокоглиноземистых суспензий в системе боксит-кварцевое стекло / Ю. Е. Пивинский, Д. А. Добродон // Новые огнеупоры. ― 2002. ― № 5. ― С. 19‒26.

38. Пивинский, Ю. Е. Об эффективности добавок высокодисперсного кремнезема в технологии высокоглиноземистых и корундовых керамобетонов. Часть 1 / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2009. ― № 1. ― С. 32‒38. [Pivinskii, Yu. E. Efficiency of adding very fine silica in high-alumina and corundum ceramic technology. Part 1 / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2009. ― Vol. 50, № 1. ― P. 43‒48.]

39. Пивинский, Ю. Е. Об эффективности добавок высокодисперсного кремнезема в технологии высокоглиноземистых и корундовых керамобетонов. Часть 2 / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2009. ― № 3. ― С. 34‒40. [Pivinskii, Yu. E. Efficiency of adding very fine silica in high-alumina and corundum ceramic technology. Part 2 / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2009. ― Vol. 50, № 2. ― P. 121‒126.]

40. Пивинский, Ю. Е. Основные принципы получения высококонцентрированных суспензий кварцевого песка / Ю. Е. Пивинский, В. А. Бевз, П. Л. Митякин // Огнеупоры. ― 1979. ― № 3. ― C. 45‒51.

41. Пивинский, Ю. Е. Исследование реологических и вяжущих свойств водных суспензий кварцевого песка / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1980. ― № 6. ― С. 39‒45.

42. Ходаков, Г. С. Физика измельчения : монография / Г. С. Ходаков. ― М. : Гл. редакция физ.-мат. лит-ры издва «Наука»,1972. ― 307 c.

43. Luz, A. P. Refractory castable engineering / A. P. Luz, M. A. J. Braulio, V. C. Pandolfelli. ― Baden-Baden, Germany : Goller Verlag GmbH, 2015. ― 734 p.

44. Пивинский, Ю. Е. Получение и свойства корундо вых ВКВС и керамобетонов. Часть 3. Процессы литья и объемопостоянство керамобетонов / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2010. ― № 3. ― С. 27‒34. [Pivinskii, Yu. E. Preparation and properties of corundum HCBS and ceramic concretes. Part 3. Casting and volume constancy of ceramic concretes / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2010. ― Vol. 51, № 1. ― Р. 88‒94.]


Дополнительные файлы

Для цитирования: Пивинский Ю.Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 3. Высокодисперсные виды кремнезема как эффективные компоненты огнеупорных бетонов. Новые огнеупоры. 2020;(1):28-38. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-1-28-38

For citation: Pivinsky Y.E. Cement-free refractory castable. Part 3. Highly dispersed types of silica as effective components of castable. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(1):28-38. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-1-28-38

Просмотров: 620

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)